美科學家設(shè)計出簡便快速的納米電線制造方法，只需加熱即可將氧化石墨烯轉(zhuǎn)為導(dǎo)電物質(zhì)

據(jù)美國物理學家組織網(wǎng)6月10日報道，美國一聯(lián)合研究小組稱，他們在利用石墨烯制造納米電路領(lǐng)域獲得了突破：設(shè)計出了簡便、快速的納米電線制造方法，能夠調(diào)諧石墨烯的電學特征，使氧化石墨烯從絕緣物質(zhì)變成導(dǎo)電物質(zhì)。這被認定為石墨烯電子學領(lǐng)域的一項重要發(fā)現(xiàn)，相關(guān)研究報告發(fā)表在6月11日出版的《科學》雜志上。

納米電路的研究人員之所以對于石墨烯的研究頗具熱忱，是因為與硅相比，電子在石墨烯內(nèi)移動時會受到更小的阻力，而硅晶體管的尺寸也已經(jīng)接近了相關(guān)物理定律的極限。雖然石墨烯納米電子學可比硅基電子學速度更快且消耗更少的能量，但此前無人知曉如何制造可擴展或可重復(fù)的石墨烯納米結(jié)構(gòu)。

研究小組測試了2種氧化石墨烯，一種由碳化硅制成，另一種則由石墨粉構(gòu)成。研究人員使用了熱化學納米光刻技術(shù)以提升納米量級的石墨烯的溫度，從而設(shè)計出類似石墨烯的納米電路。當溫度達到130攝氏度時，氧化石墨烯變得更具傳導(dǎo)性，并能從絕緣物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邆鲗?dǎo)性的納米線等石墨烯類似物質(zhì)。這些性能都是該技術(shù)頗具成效的標志。

喬治亞理工學院物理系副教授愛麗莎·雷多談道：“研究表明，通過使用原子力顯微鏡的尖端局部加熱絕緣的氧化石墨烯，我們可將納米線的大小降至12納米，并能將它的電子特性調(diào)諧至4個傳導(dǎo)量級以上。實驗過程中也并未出現(xiàn)尖端磨損或是石墨烯樣本損壞的情況?！?BR>
伊利諾伊大學香檳分校機械科學和工程系的副教授威廉·金也認為新技術(shù)有三大優(yōu)勢：一是整個過程只需一步完成，單純通過納米加熱就可將絕緣氧化石墨烯轉(zhuǎn)化為功能性導(dǎo)電材料;二是此技術(shù)可適用于多種類型的石墨烯;三是新技術(shù)效率極高，可在極短時間內(nèi)合成納米結(jié)構(gòu)，對納米電路的制造十分有益。

研究人員還表示，從氧化石墨烯到石墨烯的簡單轉(zhuǎn)換是制造導(dǎo)電性納米線的重要途徑，其不僅可應(yīng)用于軟性電子學領(lǐng)域，還有望用于生產(chǎn)與生物兼容的石墨烯電線，可被用于測量單個生物細胞的電子信號。